KR100352002B1 - 음식물쓰레기의 비닐봉지 및 협잡물 제거장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 음식물쓰레기를 퇴비화하는 시스템에서 음식물쓰레기에 포함된 비닐봉지를 용이하게 선별하여 분리하는 비닐봉지제거장치와 음식물쓰레기에 포함된 협잡물제거장치와 돌과 철로된 수은 건전지 등의 협잡물을 침전시켜 분리하는 침전물제거장치를 제공함과 동시에 염분이 제거된 양질의 퇴비를 생산하는 음식물쓰레기 퇴비화시스템의 전처리기술에 관한 것이다.

Description

음식물쓰레기의 비닐봉지 및 협잡물 제거장치{the removal system of garbage vinyl bags and alien substances }

음식물쓰레기를 퇴비화하기 위해서는 우선 음식물쓰레기를 수거하기 위한 비닐봉지를 제거해야 한다. 현재 대부분의 음식물쓰레기를 퇴비화하는 시스템에서 다량의 음식물쓰레기가 비닐봉지로 인하여 협잡물로 분류되어 매립되거나 소각되고있는 실정이다. 또한 음식물쓰레기에는 다양한 협잡물이 존재한다. 예컨데 부엌에서 발생하는 쓰레기로 화학성 걸래와 수저, 못, 병마개, 깨진병과 요구르트병, 프라스틱류는 물론 신발과 옷가지 등이 내포해 있으므로 이를 효율적으로 분리할 수 있어야 한다. 그럼으로 본 발명은 비닐봉지로 인하여 음식물쓰레기가 협잡물로 분류되지 않도록 더욱 효율적인 비닐봉지만을 별도로 제거하는 발명과, 상기한 협잡물들을 깨끗하게 제거하고 따라서 못과 같은 철 종류의 협잡물을 용이하고 효율적으로 제거하는 발명을 제공함에 그 목적이 있다.

본 발명자가 발명한 발명의 명칭 "음식물쓰레기의 비닐봉투와 협잡물제거장치" 특허 제 02148840 제0263364호 및 발명의 명칭 "음식물쓰레기 및 분뇨를 퇴비화시키는 시스템" 특허제0215585호 및 발명의 명칭 " 특허제0258431호에 발명된 음식물쓰레기 퇴비화 시스템 중에서 비닐봉투제거장치에 국한된 기술을 살펴보면 이송콤베어 상단부에 이송되는 비닐봉지를 벨트에 구성된 갈구리의 회전에 의하여 비닐봉지나 비닐조각 끈 등이 걸려 상단부로 이송되어 부러쉬에 의하여 이탈되어 낙하되도록 구성되었다. 그러나 실용화과정에 부러쉬에 의하여 다량의 비닐조각이 분리되지 않고 회전하는 문제점이 있었다.

또한 기존 음식물쓰레기와 함께 파쇄된 비닐봉지를 드럼스크린 (원통에 다수의 구멍을 구성하여 회전시키는 방식)의 문제점을 살펴보면 음식물쓰레기와 비닐봉지가 동시에 파쇄되어 낙하되는 것을 드럼스크린에 투입시켜 회전시킴으로 비닐봉지가 드럼스크린의 구멍을 막을뿐 아니라 비닐봉지가 음식물을 김밥처럼 말아 토출됨으로 퇴비화해야할 음식물쓰레기의 1/2이상이 협잡물로 분리되어 매립장으로 이송되고 있는 실정이다. 또한 기존의 드럼스크린(10)을 사용하여 비닐봉지와 협잡물을 제거하는 음식물쓰레기처리장치의 문제점을 살펴보면, 음식물쓰레기와 비닐봉지를 파쇄하는 파쇄기(4)에서 비닐봉지를 제거하지 않은 상태에서 드럼스크린에 투입시켜 회전에 의하여 분리함으로 대부분의 음식물쓰레기가 비닐에 김밥처럼 돌돌말려 토출됨으로 협잡물의 양이 엄청나게 많이 발생하여 매립됨으로 토양과 수질을 오염시키는 문제점이 있었다.

본 발명은 이 같은 문제점을 개선한 진보된 발명에 관한 것이다.

본 발명은 이상과 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 발명으로 도1에 제시된 바와 같이 정량공급기(2)에서 낙하된 음식물쓰레기와 비닐봉투가 파쇄기(3)에서 파쇄되어 방수콤베어(4) 위로 이송되는 비닐조각을 회전되는 벨트(5)에 고정된 갈구리(6)의 회전에 의하여 비닐봉지가 벨트 상단부로 이송된다. 따라서 이송된 비닐조각을 분수장치(7)의 노즐에서 분출되는 분수의 수압에 의하여 갈구리에 걸려 회전되는 비닐봉지가 분리되는 비닐봉지제거장치와, 상기한 비닐봉지제거장치에서 비닐이 제거된 음식물쓰레기를 드럼스크린을 통하여 협잡물을 제거하고 상기한 구성을 통하여 선별된 음식물쓰레기 중에 돌과 유리조각, 수은건전지 등을 침전분리하는 기술의 구성이다.

도1은 본 발명의 양호한 실시예를 보인 구성도

도2는 본 발명의 주요 부분에 대한 실시예를 보인 구성도

도3은 본 발명의 또 다른 구성에 대한 양호한 실시예를 보인 구성도

<도면의 주요 부분에 대한 부호>

A. 비닐봉지제거장치 B. 협잡물제거장치 C. 침전물제거장치

M. 모터 1. 호퍼 2. 정량공급기 3. 파쇄기 4. 방수콤베어 5. 벨트

5'. 구멍 6. 갈구리 6'. 체인 7. 분수장치 8. 세목콤베어

9. 이송콤베어 10. 드럼스크린 10'. 드럼 10" 스크린 11. 침전조

12. 교반날개 13. 제거장치 14. 벨브 15. 버켓콤베어

상기한 발명의 구성을 살펴보면 음식물쓰레기를 수송하는 자동차 등으로 수거된 음식물쓰레기를 호퍼(1)에 투입하면 투입된 음식물쓰레기와 비닐봉투가 정량공급기(2)를 통하여 정량공급된것을 파쇄기(3)에서 절단 및 파쇄되어 낙하된 후 이송콤베어(4)를 통하여 이송되는 비닐봉지 및 비닐조각을 벨트(5)에 부착된 갈구리(6)가 회전되면서 자연적으로 벨트상부로 이송된다.

도2에 도시된 구성과 같이 벨트(5)에 다수개의 구멍(5')과 다수개의 갈구리(6)를 구성하였다. 벨트의 재질은 고무와 천으로 이루어진 벨트에 비닐봉지 또는 비닐조각에 의하여 걸림현상이 방지된 규격의 구멍을 천공하거나, 내산성이 높은 스텐레스 철망 또는 프라스틱 망을 활용한 벨트(5)에 갈구리(6)를 구성하였다. 또한 벨트(5)가 안전하게 회전될 수 있도록 벨트 양쪽에 체인(6')을 구성하여 벨트를 회전시키는 동력전달장치에 체인이 맞물려 회전되도록 하였으며, 따라서 벨트 중간은 도면에 제시된 바와 같이 굴절되어 상단부는 평면이 유지되도록 구성하고 벨트내부에는 고압의 분수를 분출하는 다수의 노즐이 형성된 분수장치(7)을 내장하였다.

도3에 도시된 또 다른 구성의 분수장치(7)를 설명하면 벨트(5) 직하방에 분수장치를 구성하여 벨트(5) 하단면으로 대각선으로 분수가 분출되도록 구성하였으며, 상기한 구성의 벨트 하단부에는 세목콤베어(8)를 구성하였으며 세목콤베어 하단에부에는 탈수된 액체가 침전조(11)로 유입되도록 구성하고 탈수된 비닐조각은 이송콤베어에 의하여 소각장 또는 별도의 콘태이너로 이송하도록 구성되었다.

또한 후속공정으로 비닐봉지가 제거된 음식물쓰레기는 드럼스크린(10) 또는 진동스크린(10')에 투입퇴어 퇴비화 가능한 음식물쓰레기는 하단부에 설치된 침전조로 낙하되고, 협잡물은 분리되어 소각장 또는 별도의 처리시설로 이송콤베어(9)에 의하여 이송되도록 구성되었으며, 드럼스크린(10)을 통과하여 낙하된 음식물쓰레기는 침전조(11)로 유입되어 교반날개(12)에 의하여 교반되며 철로된 수저와 수은 건전지, 돌 등의 협잡물은 침전하게 된다. 이와 같이 침전된 침전물의 양이 소량임으로 1일 또는 몇일에 한번 제거장치(13)를 개방하여 제거하도록 하거나 발생량이 많을 경우, 침전조 바닦에 이송콤베어를 설치하도록 구성하였다.

이상과 같은 구성에서 처리된 음식물쓰레기는 후속공정으로 파쇄와 분쇄과정을 거쳐 염분세척과 탈수장치를 경유하여 퇴비발효실에서 발효시키면 염분과 협잡물이 제거된 양질의 퇴비가 된다.

상기한 구성의 비닐제거장치(A)의 구성과 실용적효과를 다시 한번 설명하면 파쇄기(3)에서 절단 및 파쇄된 비닐봉지와 음식물쓰레기가 방수콤베(4)에 이송되면 벨트(5)에 구성된 갈구리(6)에 의하여 비닐제거장치(A)상단부로 상승하게 된다. 이때 도2에 도시된 바와 같이 철망 또는 프라스틱망을 이용한 벨트(5)에 다수의 구멍(5')을 통하여 고압의 분수가 분사됨으로 갈구리에 걸린 비닐조각 등이 이탈되어 용이하게 분리된다. 또한 벨트(5)양면에 체인(6')을 구성하여 동력전달장치의 회전체와 맞물려 회전됨으로 벨트가 늘어지는 등의 문제점으로 공회전되는 문제도 해결되고, 벨트(5)의 중간을 도면에 제시된 바와 같이 용이하게 굴절시켜 구동시킬 수도 있다. 또한 벨트의 하단부가 평면으로 회전됨으로 대부분의 비닐조각은 분수가 없더라도 자중력에 의하여 분리되어 낙하되는 효과가 발생하여 다수가 낙하하게 된다. 실험에 의하면 비닐봉지의 커서 다수개의 갈구리에 맏물려 회전되는 경우에 본 발명자가 고안한 기존의 부러쉬 방법으로는 분리가 불가능하였고 부러쉬에 감기는 문제점이 발견되어 분수를 활용하는 발명을 하였다.

따라서 비닐봉지를 분리하기 위한 분수에 의하여 공급되는 물은 비닐조각을 세척하는 동시에 구성에 따라 재활용도 가능할 수 있으나, 음식물쓰레기에 염분을 제거하는데 유용하게 사용될 수 있도록 침전조(11)로 유입시켜 염분을 제거할 수 있게 구성함으로서 일석이조의 실용적 효과를 거둘 수 있게 하였다.

또한 도3에 도시된 분수장치(7)의 실용적 효과를 살펴보면, 고무와 직조물로 구성된 구멍(5')이 없는 벨트를 사용하여 갈구리를 구성하고 중간부분을 굴절되어 회전되도록 구성하고 벨트 하단부 직하방에 분수장치(7)를 구성하였다. 상기한 다수의 노즐에서 분출되는 분수가 대각선으로 벨트하단에 부딛치도록 구성하였다. 상기한 구성의 효과를 살펴보면, 도3에 도시한 것과 같이 대각선으로 벨트 하단부 표면에 부딛히는 순간 굴절되어 갈구리(6)의 직상단부로 분출됨으로 비닐봉지 등이 벨트(5)에서 이탈하게 된다. 따라서 갈구리에 걸려 이송되는 비닐조각은 벨트상단부를 지나 하단부로 회전되면서 전도되어 이송함으로 자연적으로 낙하되거나 늘어져 이송하게 된다. 그럼으로 이 같이 늘어저 이송되는 비닐조각의 벨트 사이에 강력한 분수가 굴절됨에 따라 효과적으로 비닐조각이 이탈됨으로 상기한 기존 기술의 문제점이 완벽하게 해결된 것이다.

상기한 비닐제거장치(A)에서 비닐봉지가 제거된 음식물쓰레기가 협잡물제거장치(B)의 드럼스크린(10)에 투입되어 퇴비화가 가능한 음식물쓰레기를 제외한 협잡물이 분리된다. 상기한 드럼스크린(10)의 장점을 살펴보면 드럼스크린은 회전력에 의하여 드럼(10')이 회전되고 드럼에 구성된 스크린(10")의 구경에 따라 음식물쓰레기가 드럼외부로 빠저나가 분리되는 원리로서 드럼(10')의 회전속도의 증감에 따라 효율을 높일 수 있는 장점이 있다. 그러나 비닐봉지가 투입되면 스크린(10")의 구경을 막아 효율이 현저하게 떨어지는 단점도 있으나 본 발명의 실험에 의하면 비닐봉지가 제거된 음식물쓰레기가 투입됨으로 진동스크린에 비교하여 효율이 매우 높게 나타났다.

또한 침전물제거장치(C)의 구성을 살펴보면 드럽스크린에서 선별된 음식물쓰레기가 침전조(11)로 유입되어 교반날개(12)에 의하여 교반되며, 염분이 제거되고 무거운 협잡물, 수저와 수은 건전지, 돌 등이 침전하게 된다. 이와 같이 침전된 침전물의 양이 소량임으로 1일 또는 몇일에 한번 제거장치(13)를 개방하여 제거하도록 하거나 발생량이 많을 경우, 침전조 바닦에 이송콤베어를 설치하도록 구성하였다.

본 발명의 실용적 효과를 살펴보면 기존의 본 발명자가 발명한 상기한 음식물쓰레기의 협잡물제거장치와 음식물쓰레기와 분뇨를 퇴비화시키는 시스템, 그리고 드럼스크린을 사용하는 기존의 기술에서 발생되는 다수의 문제점이 모두 해결된 발명으로 음식물쓰레기 처리과정에 비닐봉지에 대한 문제로 소각이나 매립되는 협잡물이 현저하게 축소됨에 따라 양의 양질의 퇴비생산은 물론 매립이나 소각에 따른 환경문제를 해결할 수 있는 실용적 효과가 있다.

본 발명은 다각도의 연구와 실험을 통하여 완성된 발명으로 경기도 시흥시 음식물쓰레기 및 분뇨퇴비화시스템에 적용되어 2000년 7월 15일부터 가동예정으로1일 100톤 규모의 시설에 적용하였으며, 앞으로 음식물쓰레기로 인한 환경문제가 완전히 해결될 것으로 예상된다.

Claims (5)

1. 음식물쓰레기를 저장하는 호퍼와, 음식물쓰레기를 정량공급하는 정량공급장치와, 음식물쓰레기와 비닐봉지를 파쇄하는 파쇄장치와, 파쇄된 비닐봉지를 제거하는 비닐제거장치와, 협잡물제거하는 협잡물제거장치와, 침전물을 제거하는 침전물제거장치로 구성된 통상의 음식물쓰레기 처리장치에 있어서.

   비닐봉지를 수거하는 갈구리(6)가 구성된 벨트(5)에 비닐봉지를 분리하는 분수장치(7)로 구성된 비닐제거장치(A)와;

   상기한 비닐제거장치(A)에서 비닐봉지가 제거된 음식물쓰레기의 협잡물을 선별하는 드럼스크린(10)으로 구성된 협잡물제거장치(B)와; 상기한 협잡물제거장치(B)에서 제거된 음식물쓰레기 중에 침전물을 제거하는 침전물제거장치(C)의 구성이 특징인 음식물쓰레기의 비닐봉지 및 협잡물 제거장치.
2. 제1항에 있어서

   상기한 비닐봉지를 수거하는 갈구리(6)가 구성된 벨트(5)에 비닐봉지를 분리하는 분수장치(7)로 구성된 비닐제거장치(A)와;

   상기한 비닐제거장치(A)에서 비닐봉지가 제거된 음식물쓰레기 중에 협잡물을 선별하는 진동스크린(10')의 구성이 특징인 음식물쓰레기의 비닐봉지 및 협잡물제거장치.
3. 제1항에 있어서.

   상기한 파쇄기에서 파쇄된 비닐봉지를 수거하는 갈구리(6)가 구성된 벨트(5)와; 상기한 벨트에 비닐봉지를 분리하는 분수장치(7)와 상기한 분수장치에 의하여 분리된 비닐봉지를 탈수하는 세목콤베어(8)로 구성된 비닐봉지제거장치(A)의 구성이 특징인 음식물쓰레기의 비닐봉지 및 협잡물 제거장치.
4. 제1항에 있어서.

   상기한 비닐봉지 제거장치에서 비닐이 제거된 음식물쓰레기에 협잡물이 투입어 회전되는 드럼(10')과 상기한 드럼에는 음식물쓰레기가 선별되는 구경의 스크린(10")으로 구성된 협잡물제거장치(B)의 구성이 특징인 음식물쓰레기의 비닐봉지 및 협잡물 제거장치.
5. 제1항에 있어서.

   상기한 협잡물제거장치(B)에서 제거된 음식물쓰레기 담는 침전조(11)와; 상기한 침전조 내부에는 음식물쓰레기와 비닐봉지세척수를 교반하는 교반날개(12)와; 상기한 교반날개에 의하여 침전된 침전물을 제거하는 제거장치(13)가 구성된 침전물 제거장치(C)의 구성이 특징인 음식물쓰레기의 비닐봉지 및 협잡물 제거장치.